WO2016051621A1 - 水処理装置及び加湿装置 - Google Patents

Abstract

水処理装置には、水槽（31）の内部を横方向に隣接する２つの処理槽（37,38）に区画するともに、２つの処理槽（37,38）の水を電気的に通電可能な通電部（35,81）を有する絶縁性の仕切部（32）と、一対の電極（61,62）、電源（71）、及び電源制御部（72）を有する処理ユニット（60,80）と、各処理槽（37,38）へ水をそれぞれ供給する給水部（40）と、各処理槽（37,38）の水をそれぞれ排水する排出部（50）とが設けられる。処理ユニット（60,80）には、一対の電極（61,62）間の電流値に対応する指標に基づいて各処理槽（37,38）の水位を検出する検出部（73）が設けられる。

Description

水処理装置及び加湿装置

　　本発明は、水処理装置及び加湿装置に関する。

　　従来より、放電や電気分解により水を処理する水処理装置が知られている。例えば特許文献１には、放電を行って水を浄化する水処理装置が開示されている。

　　水処理装置は、水槽の内部が絶縁性の仕切部によって２つの処理槽に区画され、各処理槽に１本ずつ電極が浸漬される。仕切部には、微細な小孔（放電孔）が形成され、この小孔により２つの処理槽が連通している。電源から各電極へ高電圧が印加されると、同文献の図５に示すように、小孔の電流密度が高くなり、小孔内の水がジュール熱によって気化する。この結果、２つの処理槽を区画するように気泡が発生する。水処理装置では、気泡を挟んで一方の処理槽の水の界面と他方の処理槽の水の界面とが電極として機能する。この結果、一方の水の界面から他方の水の界面に向かって放電が生起する。この放電に伴い、水酸ラジカルや過酸化水素等の反応性の高い物質（活性種）が生成される。この活性種により水の浄化や殺菌が行われる。

特開２０１４－０７９７３９号公報

　　ところで、上述したような水処理装置では、処理する水を水槽内に給水したり、処理後の水を水槽から排水したりすることがある。つまり、水処理装置では、水槽内の水位が変動する。このため、例えば水位が極端に低くなり、電極が空気中に曝されると、上記の放電を生起することができず、水処理装置が実質的に作動しなくなってしまう。また、例えば水位が極端に高くなり、水槽内の水が仕切部を越流すると、２本の電極が越流した水を介して短絡してしまう。この場合にも、上記の放電を生起することができず、水処理装置が実質的に作動しなくなってしまう。また、越流した水が水槽の外部へ溢れ出てしまうと、水槽の外部で漏電が生じてしまうという問題も生じ得る。

　　一方、このような問題を解消するために、水槽内の水位を検出するための水位検知手段（例えばフロートスイッチ等）を設けることも考えられる。この場合、部品点数の増大、ひいてはコストの増大を招いてしまう。また、フロートスイッチ等のセンサに高電圧が印加されると、このセンサが故障してしまうおそれもある。つまり、水処理装置において、このような水位検知手段を付加するのは好ましくない。

　　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水槽内の水位検知手段の数を減らす、あるいは水位検知手段を省くことのできる水処理装置、及びこの水処理装置を備えた加湿装置を提供することである。

　　本開示の第１の態様は、水処理装置を対象とし、水が貯留される水槽（31）と、該水槽（31）の内部を横方向に隣接する２つの処理槽（37,38）に区画するともに、該２つの処理槽（37,38）の水を電気的に通電可能な通電部（35,81）を有する絶縁性の仕切部（32）と、各々の上記処理槽（37,38）にそれぞれ１つずつ配置される一対の電極（61,62）と、該一対の電極（61,62）に電圧を印加する電源（71）と、該電源（71）を継続してＯＮ状態とするＯＮ動作と、該電源（71）をＯＦＦ状態とするＯＦＦ動作とを切り換える電源制御部（72）とを有する処理ユニット（60,80）と、上記各処理槽（37,38）へ水をそれぞれ供給する給水部（40）と、上記各処理槽（37,38）の水をそれぞれ排水する排出部（50）とを備え、上記処理ユニット（60,80）は、上記一対の電極（61,62）間の電流値に対応する指標に基づいて上記各処理槽（37,38）の水位を検出する検出部（73）を有することを特徴とする。

　　本開示の第１の態様では、水槽（31）の内部が絶縁性の仕切部（32）によって２つの処理槽（37,38）に区画され、これらの処理槽（37,38）内にそれぞれ１本ずつ電極（61,62）が配置される。各処理槽（37,38）の水に各電極（61,62）が浸漬した状態で、処理ユニット（60,80）の電源制御部（72）がＯＮ動作を実行すると、電源（71）が継続的にＯＮ状態となり、電源（71）から各電極（61,62）に電圧が印加される。これにより、所望とする水処理（放電処理や電気分解処理）が行われる。電源制御部（72）がＯＦＦ動作を実行すると、電源（71）がＯＦＦ状態となり、水処理が停止する。

　　給水部（40）は、各処理槽（37,38）へ水を給水する。また、排出部（50）は、各処理槽（37,38）から水を排出する。このため、各処理槽（37,38）の水位は運転状態に応じて変動する。つまり、水処理装置では、水位が極端に低くなり、電極（61,62）が空気中に露出したり、水位が極端に高くなり、処理槽（37,38）の水が仕切部（32）を越流したりする可能性がある。

　　そこで、処理ユニット（60,80）の検出部（73）は、一対の電極（61,62）間の電流値に対応する指標に基づいて各処理槽（37,38）の水位を検出する。ここで、「一対の電極（61,62）間の電流値に対応する指標」とは、一対の電極（61,62）間の電流値を実質的に示す指標であって、例えば電源（71）と電極（61,62）の間の電流経路の電流値、各電極（61,62）の電位差（電圧値）、各電極（61,62）間の抵抗値、あるいはこれらの指標を間接的に表す値を含むものである。いずれにしても、検出部（73）により、この指標を検出・演算することで、一対の電極（61,62）の間で電流がどれだけ流れているかを把握することができる。

　　例えば各処理槽（37,38）の水位が極端に低くなり、各電極（61,62）の少なくとも一方が空気中に露出したとする。この場合、一対の電極（61,62）間では、一対の電極（61,62）の間で電流が流れず、通常の処理が行われない。従って、このことを検出部（73）で検出することにより、各処理槽（37,38）の水位が電極（61,62）より低いことを検出できる。

　　また、例えば各処理槽（37,38）の水位が極端に高くなり、処理槽（37,38）の水が仕切部（32）を越流したとする。この場合、一対の電極（61,62）間では、越流した水を介して短絡が生じるため、一対の電極（61,62）の間の電流値が急上昇する、あるいは一対の電極（61,62）の間の電圧（電位差）がほとんどなくなる。従って、このことを検出部（73）で検出することにより、処理槽（37,38）の水位が仕切部（32）を越える高さに達したことを検出できる。

　　本開示の第２の態様は、第１の態様において、上記電源制御部（72）は、上記ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ＯＮ動作を継続させ、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記ＯＦＦ動作を実行させるように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第２の態様では、電源制御部（72）がＯＮ動作を実行させている状態において、検出部が、上記指標に基づき、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲内にあることを検出すると、ＯＮ動作を継続する。つまり、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲内であるということは、各処理槽（37,38）の水位が極端に低くなり電極（61,62）が空気中へ露出していない、あるいは各処理槽（37,38）の水位が仕切部（32）を越えてない、ということを示す。そこで、この場合、ＯＮ動作が継続され、処理ユニット（60,80）の通常の動作が継続されることになる。

　　一方、電源制御部（72）がＯＮ動作を実行されている状態において、検出部（73）が、上記指標に基づき、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外にあることを検出すると、ＯＮ動作からＯＦＦ動作へ移行する。つまり、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外であるということは、各処理槽（37,38）の水位が極端に低くなり電極（61,62）が空気中へ露出している、あるいは各処理槽（37,38）の水位が仕切部（32）を越えている、ということを示す。そこで、この場合、ＯＮ動作からＯＦＦ動作へ移行する。この結果、通常の処理ができないにも拘わらず、不用意に電源（71）がＯＮ状態に維持されることを速やかに回避できる。

　　本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様において、上記給水部（40）は、給水管（41）と、該給水管（41）からの給水動作と、給水の停止動作とを切り換える切換部（45,46）とを有し、上記ＯＮ動作と上記ＯＦＦ動作のうち該ＯＦＦ動作中のみ上記給水動作を行うように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第３の態様の給水部（40）では、切換部（45,46）によって、給水管（41）から水槽（31）内へ水が供給される給水動作と、この給水が停止される停止動作とが切り換えられる。給水部（40）は、電源（71）がＯＦＦ状態となるＯＦＦ動作のみ給水動作を行い、電源（71）がＯＮ状態となるＯＮ動作では給水動作が禁止される（停止動作が行われる）。

　　給水動作中にＯＮ動作が行われると、各処理槽（37,38）内の水と、各処理槽（37,38）へ供給される水とが電気的に接続するため、各処理槽（37,38）の電極（61,62）が給水管（41）を介して短絡するおそれがある。これに対し、給水部（40）は、ＯＮ動作における給水動作を禁止しているので、このような短絡を確実に防止できる。

　　本開示の第４の態様は、第３の態様において、上記電源制御部（72）は、上記ＯＦＦ動作の後に、上記ＯＮ動作よりも短い期間で上記電源（71）をＯＮ状態とする短時間ＯＮ動作を行うとともに、該短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ＯＮ動作を実行させ、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記ＯＦＦ動作を継続させるように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第４の態様では、ＯＦＦ動作の後、短時間ＯＮ動作が行われ、この短時間ＯＮ動作において、検出部（73）による水位の判断が行われる。この短時間ＯＮ動作は、通常のＯＮ動作と比較して電源（71）をＯＮ状態とする時間が実質的に短い動作である。つまり、検出部（73）が電流値に対応する指標に基づき水位を検出するだけであれば、電源（71）を過剰に長い期間ＯＮ状態とする必要がなく、水位を検出できる程度の期間だけＯＮ状態とすれば十分である。従って、短時間ＯＮ動作の時間は、検出部（73）が処理槽（37,38）内の水位を検出できることができる最低限の時間であることが好ましい。

　　この短時間ＯＮ動作中に一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲内であると、水位も正常範囲であると判断され、ＯＮ動作へ移行する。一方、この短時間ＯＮ動作中に、電流値が正常範囲外であると、水位が極端に低い又は高いと判断され、ＯＦＦ動作が継続される。

　　本開示の第５の態様は、第４の態様において、上記給水部（40）は、上記短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあり且つ上記一対の電極（61,62）の間の電流が流れていないことを検出すると上記給水動作を一時的に行うように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第５の態様では、短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外であり、且つ一対の電極（61,62）間で電流が流れていないことが検出されると、水位の低下により一対の電極（61,62）の少なくとも１つが空気中に露出されていると判断できる。そこで、検出部（73）がこのことを検出すると、給水部（40）が給水動作を一時的に行う。これにより、各処理槽（37,38）の水位が上昇する。

　　本開示の第６の態様は、第４又は第５の態様において、上記排出部（50）は、上記各処理槽（37,38）の水を常時徐々に排出するように構成され、上記給水部（40）は、上記短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあり且つ該一対の電極の間で電流が流れていることを検出すると、上記停止動作を行うように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第６の態様では、短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外であり、且つ一対の電極（61,62）間で電流が流れていることが検出されると、水位が極端に高く水が仕切部（32）を越流して短絡が生じていると判断できる。そこで、検出部（73）がこのことを検出すると、給水部（40）が停止動作を行う。一方、停止動作中には、排出部（50）が、処理槽（37.38）内の水を徐々に排出するため、この期間中に処理槽（37.38）の水位を下げることができる。

　　本開示の第７の態様では、第５又は第６の態様において、上記検出部（73）は、上記短時間ＯＮ動作中に上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲内にあることを検出するまで、該短時間ＯＮ動作を繰り返し実行し、該短時間ＯＮ動作毎に該一対の電極（61,62）の間の電流値が正常範囲内にあるか否かの判定を行うように構成されることを特徴とする。

　　本開示の第７の態様において、短時間ＯＮ動作が実行された後、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外であると、水位が極端に低い場合には、給水動作が一時的に行われて水位が上昇する。また、水位が極端に高い場合には、停止動作が行われて水位が低下することになる。すると、検出部（73）で検出される電流値も正常範囲に近づいていく。このような短時間ＯＮ動作及び検出部（73）の判定が繰り返し行われ、検出部（73）で検出される電流値が正常範囲に至ると、電源制御部（72）が通常の電源ＯＮ動作を継続して実行させる。これにより、正常な水位の条件下で所望とする水処理を再開することができる。

　　本開示の第８の態様は、第１乃至第７のいずれか１つの態様において、上記仕切部（32）の上端には、上方に向かって先細なテーパ部（32a）が形成されることを特徴とする。

　　第８の発明では、仕切部（32）の上端にテーパ部（32a）が形成される。仕切部（32）の上端が水平な平坦形状である場合、表面張力により仕切部（32）の上端部に水が残存し易く、上端部での水切れが悪くなる。このため、仮に水槽（31）の水位が仕切部（32）の上端近傍に位置してしまうと、仕切部（32）の上端部に付着した水を介して２つの電極（61,62）の間で短絡が生じたり、異常放電を招いたりするおそれがある。

　　これに対し、仕切部（32）の上端にテーパ部（32a）を形成すると、仕切部（32）の上端部の表面張力が小さくなり、残存した水が自重により落ちやすくなる。これにより、仕切部（32）の上端部での水切れが改善され、上述した短絡や異常放電を確実に回避できる。

　　本開示の第９の態様は、上記２つの処理槽（37,38）のうちの一方の処理槽（37）のみに対応して設けられ、該処理槽（37）内における上記電極（61）の下端と上記仕切部（32）の上端との間に位置する流入口（57a）と、上記水槽（31）の下方に位置する流出口（57b）とが形成される排水管（57）と、該排水管（57）の流出口（57b）から流出した水を回収する受け部（18）とを備えていることを特徴とする。

　　本開示の第９の態様では、排水管（57）が一方の処理槽（37）のみに設けられる。排水管（57）の流入口（57a）は、対応する処理槽（37）の電極（61）の下端よりも高い位置にある。このため、排水管（57）に水が流入することに起因して、電極（61）が空気中に露出してしまうことがない。排水管（57）の流入口（57a）は、仕切部（32）の上端よりも低い位置にある。このため、処理槽（37）の水位が仕切部（32）の上端まで達しようとすると、処理槽（37）の水は排水管（57）の流入口（57a）に流入していく。これにより、処理槽（37）の水が仕切部（32）を越えることを抑制できる。

　　排水管（57）の流入口（57a）を流れた水は、受け部（18）に回収される。ここで、仮に、このような排水管（57）を各処理槽（37,38）に対応して１本ずつ設けると、２本の排水管からそれぞれ受け部（18）に水が流出することになる。これにより、水処理装置では、各排水管を流れる水と、受け部（18）に溜まった水とが電気的に接続され、一対の電極（61,62）が短絡してしまうおそれがある。これに対し、本発明では、排水管（57）が一方の処理槽（37）のみに対応して設けられるので、このような短絡を確実に回避できる。

　　本開示の第１０の態様は、第１乃至第９のいずれか１つの態様において、上記通電部は、２つの処理槽（37,38）を互いに連通させる小孔（35）で構成され、上記処理ユニットは、上記小孔（35）の内部で放電を行う放電ユニット（60）で構成されることを特徴とする。

　　本開示の第１０の態様では、仕切部（32）の通電部が小孔（35）で構成され、処理ユニットは、放電ユニット（60）を構成する。つまり、水位が正常な範囲において、電源ＯＮ動作が行われると、電源（71）から一対の電極（61,62）へ高電圧が印加される。これにより、小孔（35）の内部の電流密度が上昇し、小孔（35）内の水がジュール熱によって加熱されて気化する。この結果、小孔（35）の内部で気泡が発生する。各処理槽（37,38）の水と気泡との間には、それぞれ界面が形成され、これらの界面が擬似的な電極を構成する。これにより、気泡中で放電が発生し、この放電に伴い水酸ラジカルや過酸化水素が発生する。このような反応性の高い物質（活性種ともいう）により、水の浄化ないし殺菌が行われる。

　　本開示の第１１の態様は、第１０の態様において、上記一対の電極（61,62）の各々の下端は、上記小孔（35）の上端よりも高い位置にあることを特徴とする。

　　本開示の第１１の態様では、小孔（35）の上端よりも各電極（61,62）の下端が相対的に高い位置にある。水槽（31）の水位が小孔（35）の下端より僅かに高い位置にある状態において、仮に各電極（61,62）が水中に浸漬されてＯＮ動作が行われたとする。この場合、各電極（61,62）は、小孔（35）の下端の僅かな水を介して通電状態となるため、この水の電流密度が極端に上昇し、この水及びその近傍が過剰に加熱されたり、異常放電が発生したりするという不具合を招く。

　　これに対し、各電極（61,62）の下端は、小孔（35）の上端よりも上方に位置しているため、仮に水槽（31）の水位が小孔（35）の下端より僅かに高い状態にあったとしても、この状態において各電極（61,62）が水中に浸かることはない。つまり、このような状態では、一対の電極（61,62）の間の通電が自動的に停止されるので、上述のような不具合を招くことはない。

　　本開示の第１２の態様は、加湿装置を対象とし、空気流路（S）を形成する流路形成部材（11）と、第１乃至１１のいずれか１つの態様の水処理装置（30）とを備え、該水処理装置（30）の排出部は、上記各処理槽（37,38）に浸漬する浸漬部（54）と、上記空気流路（S）に配置される放湿部（55）とを有する吸水部材（50）で構成されることを特徴とする。

　　本開示の第１２の態様の加湿装置では、流路形成部材（11）に形成された空気流路（S）を空気が流れる。第１乃至第１１の態様の水処理装置（30）の排出部は、吸水部材（50）で構成される。つまり、水処理装置（30）で処理された水は、吸水部材（50）の浸漬部（54）から吸水され、放湿部（55）へ浸透していく。放湿部（55）では、空気流路（S）を流れる空気中へ処理された水が放出される。これにより、この空気が加湿される。

　　本開示の第１の態様によれば、処理ユニット（60,80）の一対の電極（61,62）を用いて水槽（31）内の水位を検出できるようにしている。このため、例えばフロートスイッチ等の他の水位検知手段の数を減らす、あるいは無くすことができ、部品点数の削減、ひいてはコストの削減を図ることができる。また、一対の電極（61,62）を水位検知手段として利用するため、フロートスイッチ等のように高電圧が印加されても故障してしまうことがない。従って、水処理装置の水位調節機能の信頼性を確保できる。

　　本開示の第２の態様によれば、一対の電極（61,62）の間の電流値が正常範囲内にあるか否かを検出することで、水位が電極（61,62）より低下しているか、あるいは処理槽（37,38）の水が仕切部（32）を越流しているかを速やかに判断でき、異常である場合に速やかに電源（71）をＯＦＦ状態とすることができる。この結果、通常の処理が実行できない条件下において、電源（71）のＯＮ状態が不用意に継続されることを回避でき、安全性を確保できる。

　　また、水槽（31）内の水が溢れ出てしまった際にも、電源（71）が確実にＯＦＦ状態となるため、水槽（31）の外部の周辺機器への漏電を回避でき、水処理装置の信頼性を確保できる。

　　本開示の第３の態様によれば、給水部（40）の給水動作中には、電源ＯＮ動作が禁止されるため、給水管（41）から各処理槽（37,38）へ供給される水を介して一対の電極（61,62）が短絡してしまうことを確実に防止できる。

　　本開示の第４の態様によれば、通常のＯＮ動作よりも短い短時間ＯＮ動作において、水位を検出するため、電源（71）を過剰な時間ＯＮ状態にすることなく、水位の異常を速やかに判断でき、異常である場合には速やかにＯＦＦ動作へ移行できる。

　　本開示の第５の態様によれば、短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外で且つ電流が流れていない場合、給水部（40）が一時的に給水動作を行う。これにより、水位が極端に低い状態において、この水位を正常範囲に近づけることができる。

　　本開示の第６の態様によれば、短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外で且つ電流が流れている場合、停止動作が行われ、排出部（50）によって徐々に水が排出される。これにより、水位が極端に高い状態において、この水位を正常範囲に近づけることができる。

　　本開示の第７の態様によれば、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲内に至るまで、短時間ＯＮ動作及び検出部（73）による水位の判定が繰り返し行われるため、水位を確実に正常範囲内へ収束させることができる。

　　本開示の第８の態様によれば、仕切部（32）の上端にテーパ部（32a）を形成することで、仕切部（32）の上端部の水切れが改善され、絶縁性向上により、漏れ電流の低減や、異常放電の回避を図ることができる。

　　本開示の第９の態様によれば、２つの処理槽（37,38）のうち一方のみの処理槽（37）に対応して排水管（57）を設けたので、水位が仕切部（32）を越えることを抑制できる。また、各処理槽（37,38）に対応して１本ずつ排水管（57）を設けていないので、これらの排水管（57）及び受け部（18）の水を介して一対の電極（61,62）が短絡してしまうこともない。更に、このように一方の処理槽（37）のみに排水管（57）を設けると、排水管（57）に対応する処理槽（37）の水位は、他方の処理装置（38）の水位よりも低くなり易い。つまり、水槽（31）では、２つの処理槽（37,38）の間の水位差が大きくなる。これにより、水槽（31）では、各処理槽（37,38）の各水面から仕切部（32）の表面を介する沿面距離が長くなる。この結果、水槽（31）の水位が比較的高い条件下においても、２つの処理槽（37,38）の水の間での沿面距離が確保でき、正常動作への復帰の時間を短縮できる。

　　本開示の第１０の態様によれば、仕切部（32）の通電部を小孔（35）で構成することで、小孔（35）内で気泡を発生でき、この気泡中で放電を生起できる。この結果、放電に伴って発生した、いわゆる活性種により、水の浄化・殺菌を行うことができる。

　　本開示の第１１の態様によれば、小孔（35）の下端近傍に水位があるときに、一対の電極（61,62）が通電することを確実に防止でき、異常放電の発生を確実に防止できる。

　　本開示の第１２の態様によれば、フロートスイッチ等の水位検知手段の数が少ない（あるいは無い）水処理装置を備えた加湿装置を提供できる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。 図２は、水処理装置の概略構成を示す斜視図である。 図３は、水処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 図４は、水処理装置の放電孔の近傍を拡大した縦断面図である。 図５は、放電ユニット及び給電ユニットの概略の構成図である。 図６は、水処理装置の制御フローチャートである。 図７は、ＯＦＦ動作時の電源電圧と電流値を示すタイムチャートである。 図８は、ＯＮ動作時の電源電圧と電流値を示すタイムチャートである。 図９は、短時間ＯＮ動作時において水位が正常範囲内にあるときの電源電圧と電流値を示すタイムチャートである。 図１０は、短時間ＯＮ動作時において水位が不足しているときの電源電圧と電流値を示すタイムチャートである。 図１１は、短時間ＯＮ動作時において水位が仕切部をオーバーフローしているときの電源電圧と電流値を示すタイムチャートである。 図１２は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、水槽内の水が空の状態を示している。 図１３は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、図１２の状態から給水動作を１回行った状態を示している。 図１４は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、図１２の状態から給水動作を２回行った状態を示している。 図１５は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、水位がオーバーフロー管の流入口と同じ高さに位置する状態を示している。 図１６は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、水が仕切部を越えている状態を示している。 図１７は、仕切部の上端を拡大した概略構成図であり、第２処理槽の水位が仕切部の上端に至った状態を示している。 図１８は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、図１６の状態から水位が低下した状態を示している。 図１９は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、水位が正常範囲にある状態を示している。 図２０は、加湿エレメントの図示を省略した水処理装置の概略構成図であり、水位が放電孔の下端とほぼ同じ高さにある状態を示している。 図２１は、変形例に係る水処理装置の図３相当図である。

　　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

　　本発明に係る水処理装置（30）は、空気調和を行う空気調和装置（10）に搭載されている。この空気調和装置（10）は、空気を加湿する加湿装置を構成している。空気調和装置（10）は、ダクトから吸い込んだ空気を処理し、処理した空気をダクトを経由して室内へ供給する、いわゆるエアハンドリングユニットで構成される。

　　〈空気調和装置の全体構成〉
　　空気調和装置（10）の全体構成について、図１を参照しながら説明する。空気調和装置（10）は、直方体状の箱形のケーシング（11）を備えている。ケーシング（11）は、第１側板（12）と第２側板（13）と天板（14）と底板（15）とを有している。第１側板（12）は、空気流れの上流側（図１における右側）寄りに形成され、第２側板（13）は、空気流れの下流側（図１における左側）寄りに形成される。天板（14）には、第１側板（12）寄りに給気口（16）が形成され、第２側板（13）寄りに排気口（17）が形成される。給気口（16）及び排気口（17）には、それぞれダクト（図示省略）が接続される。底板（15）の中央部には、下方に凹んだドレンパン（18）が一体形成されている。ドレンパン（18）は、熱交換器（25）や加湿エレメント（50）から流下した水を回収する受け部を構成している。このドレンパン（18）は、接地状態となっている（図３を参照）。なお、ドレンパン（18）は、ケーシング（11）と一体であっても別体であってもよい。

　　ケーシング（11）は、空気が流れる空気流路（S）を形成する流路形成部材を構成している。ケーシング（11）の内部には、縦長の第１仕切板（21）及び第２仕切板（22）が設けられている。第１仕切板（21）は、第１側板（12）寄りに配置され、第２仕切板（22）は、第２側板（13）寄りに配置される。第１側板（12）と第１仕切板（21）の間には、給気室（S1）が形成される。第１仕切板（21）と第２仕切板（22）との間には、空調室（S2）が形成される。第２仕切板（22）と第２側板（13）との間には、排気室（S3）が形成される。第１仕切板（21）の高さ方向の中央には、第１通気口（21a）が形成され、第２仕切板（22）の下部には、第２通気口（22a）が形成される。

　　給気室（S1）には、空気中の塵埃等を捕捉するフィルタ（23）が設けられる。なお、フィルタ（23）の上流側に、該フィルタ（23）よりも集塵率の低いプレフィルタを配置してもよい。

　　排気室（S3）には、排気ファン（24）が配置される。排気ファン（24）は、例えばシロッコファンで構成され、その吸込口が第２通気口（22a）に接続されている。排気ファン（24）の吐出口には、上方に延びる吹出ノズル（24a）が接続され、吹出ノズル（24a）の流出端が排気口（17）に接続される。

　　空調室（S2）には、熱交換器（25）と水処理装置（30）とが配置されている。熱交換器（25）は、温水又は冷水が切り換えて供給される直膨式のコイルで構成される。つまり、熱交換器（25）では、伝熱管を流れる温水によって空気が加熱される、又は伝熱管を流れる冷水によって空気が冷却される。

　　水処理装置（30）は、空調室（S2）の上側に配置される水槽（31）と、大部分が熱交換器（25）の下流側に配置される複数の加湿エレメント（50）とを備えている。加湿エレメント（50）は、吸水性を有する吸水部材で構成される。加湿エレメント（50）は、水槽（31）内の水中に浸漬する浸漬部（54）と、空気流路（S）に位置する放湿部（55）とを有している。つまり、加湿エレメント（50）では、浸漬部（54）に吸水された水が放湿部（55）まで浸透していき、放湿部（55）に浸透した水が空気中へ蒸散、放出される。これにより、空調室（S2）では、空気の加湿が行われる。即ち、加湿エレメント（50）は、水槽（31）内の水を常時徐々に排水する排出部を構成している。

　　空調室（S2）には、オーバーフロー管（57）が設けられている。オーバーフロー管（57）は、水槽（31）内の過剰な水をドレンパン（18）へ排出する。

　　〈水処理装置の詳細な構成〉
　　本実施形態に係る水処理装置（30）について、図２～図５を参照しながら詳細に説明する。水処理装置（30）は、放電によって水を浄化・殺菌するように構成されている。水処理装置（30）は、水槽（31）と、仕切部（32）と、給水ユニット（40）と、加湿エレメント（50）と、オーバーフロー管（57）と、放電ユニット（60）とを備えている。

　　　〔水槽〕
　　水槽（31）は、上方が開放された直方体状に形成されている。水槽（31）は、図２に示すように、左右に横長に形成されている。水槽（31）は、例えば絶縁性の樹脂材料で構成されている。水槽（31）の内部には、給水ユニット（40）（給水部）から給水された水が貯留される。

　　　〔仕切部〕
　　図２及び図３に示すように、仕切部（32）は、上下に縦長の略板状に形成され、水槽（31）の左右方向の中間部に配置されている。仕切部（32）は、水槽（31）を左右に仕切っている。つまり、仕切部（32）は、水槽（31）を左右横方向に隣接する２つの処理槽（37,38）に区画している。２つの処理槽（37,38）のうち左側の処理槽が第１処理槽（37）を構成し、右側の処理槽が第２処理槽（38）を構成している。各処理槽（37,38）には、給水ユニット（40）から給水された水がそれぞれ貯留される。

　　仕切部（32）は、仕切部本体（33）と、仕切部本体（33）の下部に固定される板状絶縁部（34）とを備えている。仕切部本体（33）は、水槽（31）の底部から上方に向かって延びる縦板状に形成される。仕切部（32）の上端には、上方に向かって先細りのテーパ部（32a）が形成される（図２及び図３を参照）。これにより、仕切部（32）の上端面に水が残存することが抑制される（詳細は後述する）。仕切部本体（33）は、絶縁性の樹脂材料で構成される。

　　図４にも示すように、板状絶縁部（34）は、仕切部本体（33）の下部中央に形成された取付開口部（33a）に内嵌され、仕切部本体（33）に密に固定されている。板状絶縁部（34）は、セラミックス等の絶縁材料で構成される。板状絶縁部（34）の中央には、微小な小孔である放電孔（35）が貫通して形成される。放電孔（35）は、板状絶縁部（34）の厚さ方向に延びる円柱状に形成され、第１処理槽（37）と第２処理槽（38）とを連通させている。放電孔（35）は、２つの電極（61,62）の間の電流密度を増大させる電流密度集中部を構成し、且つジュール熱によって気泡を生成する気泡生成部を構成している。

　　　〔給水ユニット〕
　　図２、図３、及び図５に示すように、給水ユニット（40）は、給水管（41）と、給水管（41）の給水と停止とを切り換える電磁弁（45）とを有している。給水管（41）は、主管（42）と、主管（42）から二手に分岐する第１給水分岐管（43）及び第２給水分岐管（44）とで構成されている。第１給水分岐管（43）は、第１処理槽（37）の上方に位置し、第１処理槽（37）へ水を給水する。第２給水分岐管（44）は、第２処理槽（38）の上方に位置し、第２処理槽（38）へ水を給水する。電磁弁（45）は、主管（42）に設けられる。電磁弁（45）は、図５に示すように、弁制御部（46）によって開閉の制御が行われる。なお、電磁弁（45）に代えて、給水量が調節可能な流量調節弁を用いてもよい。弁制御部（46）は、タイマーを有しており、各給水分岐管（43,44）から一定量の水が供給されるように、電磁弁（45）を一定時間だけ開放させる。電磁弁（45）及び弁制御部（46）は、給水管（41）の給水動作と、該給水を停止させる停止動作とを切り換える切換部を構成している。

　　　〔加湿エレメント〕
　　図２に示すように、上述した加湿エレメント（50）は、略縦長の板状に形成されている。加湿エレメント（50）は、上下に延びる縦長直方体状の縦板部（51）と、該縦板部（51）の上部から幅方向に突出する幅広部（52）とを有し、全体として逆Ｌの字状に形成される。加湿エレメント（50）では、縦板部（51）と幅広部（52）との間に下端から中間部に亘って上方に延びるスリット（53）が形成される。水槽（31）の側壁（例えば図２の前側の側壁）がこのスリット（53）に挿入されることで加湿エレメント（50）が水槽（31）に保持される。加湿エレメント（50）の縦板部（51）の下部は、ドレンパン（18）の上方に位置している。

　　加湿エレメント（50）の幅広部（52）の下部は、水槽（31）内に位置している。つまり、この部分が処理槽（37,38）内の水中に浸漬される浸漬部（54）を構成している。一方、加湿エレメント（50）の縦板部（51）の中間部から下端部は空気流路（S）に位置している。つまり、この部分が空気へ水を放出する放湿部（55）を構成している。加湿エレメント（50）では、毛管現象等により、幅広部（52）の浸漬部（54）に浸かっている水が吸い上げられ、この水が徐々に放湿部（55）へ浸透していく。

　　本実施形態の水処理装置（30）では、第１処理槽（37）に対応して３枚の加湿エレメント（50）が設けられ、第２処理槽（38）に対応して３枚の加湿エレメント（50）が設けられる（図２及び図３を参照）。しかし、加湿エレメント（50）の枚数は単なる例示であって、各処理槽（37,38）に対応して２枚以下、あるいは４枚以上の加湿エレメント（50）を設けてもよい。本実施形態の水処理装置（30）では、詳細は後述する２つの電極（61,62）の左右外側にそれぞれ加湿エレメント（50）を配置している（図２及び図３を参照）。しかしながら、２つの電極（61,62）の間に加湿エレメント（50）を配置することもできる。

　　　〔オーバーフロー管〕
　　オーバーフロー管（57）は、第１処理槽（37）の水を排水する排水管を構成している。図２及び図３に示すように、オーバーフロー管（57）の上端（流入口（57a））は、第１処理槽（37）の内部に開口している。オーバーフロー管（57）の下端（流出口（57b））は、ドレンパン（18）の上方に開口している。つまり、オーバーフロー管（57）の内部に流入した水は、ドレンパン（18）の内部に回収される。このオーバーフロー管（57）は、２つの処理槽（37,38）のうち一方のみ（第１処理槽（37）のみ）に対応して設けられる。

　　　〔放電ユニット〕
　　本実施形態に係る放電ユニット（60）は、水を処理する水処理ユニットを構成している。放電ユニット（60）は、水槽（31）内で放電を行うことで、水の浄化や殺菌を行うように構成される。放電ユニット（60）は、一対の電極（61,62）と、電源ユニット（70）とを備えている。

　　　　[電極]
　　図２及び図３に示すように、一対の電極（61,62）は、第１電極（61）と第２電極（62）とで構成される。第１電極（61）は、第１処理槽（37）の内部に配置され、第２電極（62）は、第２処理槽（38）の内部に配置される。一対の電極（61,62）は、例えば扁平な板状に構成され、互いに同一の形状に構成される。一対の電極（61,62）は、耐腐食性の高い金属材料で構成される。また、本実施形態では、第１電極（61）と第２電極（62）の高さ位置は同じである。つまり、第１電極（61）と第２電極（62）とは、仕切部（32）を挟んで互いに対向する位置にある。

　　　　[電源ユニット]
　　図５に示すように、一対の電極（61,62）は、電源ユニット（70）に接続されている。具体的に、電源ユニット（70）は、電源（71）と、電源制御部（72）と、検出部（73）とを備えている。

　　電源（71）は、一対の電極（61,62）に高電圧を印加するように構成される。具体的に、電源（71）は、一対の電極（61,62）に対して、正負が入れ替わるように交番式の電圧を印加する（図８を参照）。本実施形態の電源（71）では、一対の電極（61,62）に対して、正負が入れ替わる方形波を印加する。また、正負の交番波形のデューティー比は、正極側と負極側とで等しくなる（例えば一周期に対して５０％ずつとなる）ように調節される。なお、電源（71）は、例えば正負の正弦波を一対の電極（61,62）に印加するものであってもよい。また、正負の交番波形は、必ずしも一周期に対して５０％でなくてもよく、正負の波形の間に電圧を印加しない期間を介在させてもよい。

　　電源制御部（72）は、電源（71）をＯＦＦ状態とするＯＦＦ動作と、電源（71）を継続してＯＮ状態とするＯＮ動作と、電源（71）を短時間だけ（ＯＮ動作よりも短い時間だけ）ＯＮ状態とする短時間ＯＮ動作とを切り換えるように構成される。

　　ＯＦＦ動作では、図７に示すように、電源（71）がＯＦＦ状態となり、電源（71）から一対の電極（61,62）へ電圧が印加されない。従って、一対の電極（61,62）の間では、電流も流れない。

　　ＯＮ動作では、図８に示すように、電源（71）がＯＮ状態となり、電源（71）から一対の電極（61,62）に対して正と負の矩形波状の高電圧が交互に繰り返し印加される。このＯＮ動作は、水槽（31）内の水を浄化するための通常の放電動作であり、何らかの異常がなければ繰り返し継続して行われる。このような正と負の矩形波状の高電圧に対応して、第１電極（61）から第２電極（62）への電流と、第２電極（62）から第１電極（61）への電流とが交互に繰り返し増大する。

　　短時間ＯＮ動作は、図９～図１１に示すように、電源（71）を短時間（瞬時的に）ＯＮ状態とする動作であり、ＯＦＦ動作の直後に実行される。短時間ＯＮ動作の実行時間Ｔ２は、通常のＯＮ動作の実行時間（例えばＴ１）と比較して極めて小さい。例えば本実施形態の短時間ＯＮ動作は、図９～図１１に示すように、一対の電極（61,62）に正と負の電圧を一回ずつ印加する一周期分の期間だけ実行される（例えば１[msec]程度）。しかし、短時間ＯＮ動作は、詳細は後述する水位の検出精度を高めるための必要最小限の期間であることが好ましく、複数周期分の期間であってもよい。

　　検出部（73）は、一対の電極（61,62）の間の電流値に対応する指標に基づいて各処理槽（37,38）の水位を検出するように構成されている。具体的に、検出部（73）は、各処理槽（37,38）の水位が正常範囲内にあるか、正常範囲外にあるかを判定する。また、検出部（73）は、各処理槽（37,38）の水位が正常範囲外のうち下限値以下にあるか（即ち、水位が各電極（61,62）よりも低い位置にあるか）、各処理槽（37,38）の水位が正常範囲外のうち上限値以上にあるか（即ち、水位が仕切部（32）を越える位置にあるか）を判定可能に構成されている（詳細は後述する）。

　　〈水処理装置の各要素の水位との位置関係〉
　　水処理装置（30）の各要素の水位との位置関係について図３を参照しながら説明する。水槽（31）の側壁（31a）の高さをｈ１とすると、各加湿エレメント（50）の上端の高さは、このｈ１よりも高い位置にある。仕切部（32）の上端（テーパ部（32a）の先端）の高さｈ２は、水槽（31）の側壁（31a）の高さｈ１よりも低く、オーバーフロー管（57）の流入口（57a）の高さｈ３よりも高い。オーバーフロー管（57）の流入口（57a）の高さｈ３は、仕切部（32）の上端の高さｈ２よりも低く、各電極（61,62）の下端の高さｈ４よりも高い。各電極（61,62）の下端の高さｈ４は、放電孔（35）の上端の高さｈ５よりも高い。

　　－空気調和装置の運転動作－
　　次いで、空気調和装置（10）の基本的な運転動作について説明する。空気調和装置（10）の運転動作では、排気ファン（24）が運転状態となる。また、熱交換器（25）に例えば冷水や温水が供給される。加湿エレメント（50）では、水槽（31）内の水が放湿部（55）へ浸透していく。

　　図１に示すように、排気ファン（24）が運転されると、被処理空気はダクトを経由して給気口（16）から給気室（S1）へ流入する。給気室（S1）では、空気中の塵埃等がフィルタ（23）によって除去される。フィルタ（23）を通過した空気は、空調室（S2）に流入する。

　　空調室（S2）に流入した空気は、熱交換器（25）を通過する。熱交換器（25）では、空気が冷却又は加熱される。熱交換器（25）を通過した空気は、加湿エレメント（50）の周囲を通過する。

　　水処理装置（30）で正常な運転（ＯＮ動作）が実行されている場合、図４に示す放電孔（35）内では、電流経路の電流密度が上昇し、放電孔（35）内の水がジュール熱よって気化して気泡（Ｃ）が生成される。この気泡（Ｃ）は、放電孔（35）の全域を覆う状態となる。この状態では、気泡（Ｃ）が２つの処理槽（37,38）内の水の導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、各電極（61,62）と、気泡（Ｃ）を挟んだ両側の各界面とが同電位となり、これらの界面が電極を構成する。この結果、気泡（Ｃ）中で絶縁破壊が起こり、放電が発生する。

　　以上のように、気泡（Ｃ）内で放電が行われると、処理槽（37,38）の水中では、過酸化水素、水酸ラジカル等の酸化力の高い物質（活性種）が発生する。これにより、処理槽（37,38）では、水の浄化や殺菌が行われる。

　　このように清浄化された水は、図２に示す加湿エレメント（50）の浸漬部（54）に徐々に吸収され、加湿エレメント（50）の縦板部（51）の放湿部（55）へ浸透していく。この結果、放湿部（55）の水が空気へ放出され、この空気が加湿される。加湿エレメント（50）に浸透した水は、水酸ラジカルや過酸化水素により殺菌・浄化されるため、加湿エレメント（50）でのカビや雑菌の繁殖を防止でき、且つ異臭の発生も防止できる。更に、空調室（S2）では、加湿水が放出された空気自体も清浄化される。

　　加湿エレメント（50）で加湿及び清浄化された空気は、排気ファン（24）に吸い込まれ、吹出ノズル（24a）、排気口（17）を経由してダクトへ送られ、所定の空間へ供給される。

　　－水処理装置の動作－
　　次いで、空気調和装置（10）の運転時における水処理装置（30）の動作について、図６～図２０を適宜参照しながら説明する。

　　空気調和装置（10）が運転されると、水処理装置（30）の運転も開始される。水処理装置（30）の運転の開始直後には、電源ＯＦＦ動作が行われ（ステップＳＴ１）、電源（71）から各電極（61,62）に電圧は印加されない。電源ＯＦＦ動作の後には、ステップＳＴ２において、短時間電源ＯＮ動作が行われる。この短時間ＯＮ動作では、図９～図１１に示すように、電源（71）から各電極（61,62）へ瞬時的に交番電圧が印加される。

　　　〔水位が不足している場合の制御〕
　　ここで、例えば水処理装置（30）の運転の開始時において、図１２に示すように、水槽（31）内の水が完全に空であるとする。この場合、この状態で短時間電源ＯＮ動作を行ったとしても、一対の電極（61,62）は、空気中に曝された状態となる。従って、この状態では、上述のように放電孔（35）で気泡（Ｃ）を発生できず、気泡（Ｃ）中で放電を行うことができない。この結果、殺菌・浄化された加湿水を生成して加湿エレメント（50）に供給することもできない。

　　この状態で、ステップＳＴ３へ移行すると、検出部（73）は、一対の電極（61,62）の間の電流値が正常範囲内か否か検出する。水槽（31）内の水位は、一対の電極（61,62）よりも低いので、一対の電極（61,62）の間では電流が流れない（即ち、電流値≒０mA）となる）。なお、検出部（73）は、例えば電源（71）と電極（61,62）との間の電流経路の電流値を指標とすることで、一対の電極（61,62）の間の電流値を検出する。

　　図９に示すように、電源ユニット（70）には、一対の電極（61,62）の間の電流値が正常範囲となる下限値Ｉ1と上限値Ｉ２とが設定されている。この例の場合、図１０に示すように、ステップＳＴ３では、電流値が下限値Ｉ１を下回るため、電流値が正常範囲内でないと判断され、ひいては水位が正常範囲外と判断される（ステップＳＴ４）。この結果、短時間電源ＯＮ動作が終了され、再び電源ＯＦＦ動作が行われる（ステップＳＴ５）。これにより、電源（71）がＯＦＦ状態となり、電源（71）のＯＮ状態が不用意に継続されることを速やかに回避できる。

　　次いで、ステップＳＴ６では、検出部（73）のステップＳＴ３の判定において、電流値が０であったか否か（電流が流れなかったか否か）の判定が行われる。電流値が０であった場合、各電極（61,62）が水に浸かっていないと断定できる（ステップＳＴ７）。このため、検出部（73）から弁制御部（46）へ信号が出力され、この信号を受けた弁制御部（46）が、電磁弁（45）を所定時間だけ開放させる制御を行う。この結果、給水ユニット（40）からは所定の量の水が、水槽（31）内に一時的に供給される（ステップＳＴ８）。

　　ここで、ステップＳＴ８において水槽（31）内に供給される給水量は、予め定められた一定量に調節される。この給水量は、例えば水槽（31）が空の状態（図１２に示す状態）において、給水により水位が図１３のＬ１の位置（即ち、水位が各電極（61,62）よりもやや低い位置）に達するまでの水量に設定される。

　　図１３の状態からステップＳＴ２、ＳＴ３へ移行すると、再び短時間電源ＯＮ動作が行われ、電流値が正常範囲内か否か再び判定が行われる。図１３の状態では、未だ各電極（61,62）が水中に浸漬していない。このため、ステップＳＴ３では、電流値が正常範囲外と判断され（ステップＳＴ４）、電源ＯＦＦ動作が行われ（ステップＳＴ５）、電源（71）がＯＦＦ状態となる。次いで、ステップＳＴ６では、再び電流値が０であったと判定される。この結果、各電極（61,62）が水に浸かってないと判断され（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ８へ移行し、再び給水が行われる。この際の給水量は、前回のステップＳＴ８での給水量と同じ量である。

　　このようにして繰り返し給水が行われると、図１４に示すように、各電極（61,62）が水中に浸かる状態になる。この状態で、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３へ移行すると、短時間電源ＯＮ動作中において、図９に示すように、一対の電極（61,62）間の電流値（例えば最大値）が正常範囲（Ｉ１～Ｉ２の範囲内）に至る。図１４の状態では、上述したように、気泡（Ｃ）内で通常の放電が行われるからである。従って、この場合、ステップＳＴ３からステップＳＴ１１へ移行し、水位が正常範囲内と判断される。この結果、ステップＳＴ１２へ移行し、電源ＯＮ動作（通常の放電動作）が継続して行われる。

　　　〔水位が過剰に上昇した場合の制御〕
　　水処理装置（30）で何らかの不具合が生じると、水槽（31）内の水位が逆に過剰に高くなってしまうこともある。図１５に示すように、この水位がオーバーフロー管（57）の流入口（57a）まで至ると、第１処理槽（37）の水がオーバーフロー管（57）に流入し、水位の上昇が抑えられる。オーバーフロー管（57）に流入した水は、下方へ流れ、ドレンパン（18）内に流出する。この結果、ドレンパン（18）内には、一時的に水が溜まることになる。

　　仮に２つの処理槽（37,38）に対応して１つずつオーバーフロー管（57）を設けた場合、それぞれのオーバーフロー管（57）から流出した水が、ドレンパン（18）内に溜まった水を介して電気的に繋がることになる。この結果、一対の電極（61,62）が２本のオーバーフロー管（57）とドレンパン（18）内の水を介して短絡してしまい、所望とする放電を行うことができない。これに対し、本実施形態では、２つの処理槽（37,38）のうち一方の第１処理槽（37）のみにオーバーフロー管（57）を設けているため、このような短絡を確実に防止できる。

　　また、このようにして一方の処理槽（37）のみにオーバーフロー管（57）を設けると、第１処理槽（37）の水位と第２処理槽（38）の水位との差が大きくなる。これにより、例えば図１７に示すように、第１処理槽（37）の水面、仕切部（32）の表面、第２処理槽（38）の水面までの間の沿面距離dが長くなる。この結果、水槽（31）の水位が比較的高い条件下においても、速やかに正常な放電動作に復帰することができる。

　　オーバーフロー管（57）を経由して水を排出したとしても、更に水位が上昇してしまうと、図１６に示すように、第２処理槽（38）の水が仕切部（32）を越えて第１処理槽（37）へ流れていく。この結果、第１電極（61）と第２電極（62）とは、仕切部（32）の上端を越流した水を介して短絡してしまう。

　　この状態で、ステップＳＴ２、ＳＴ３へ移行すると、短時間電源ＯＮ動作が行われ、電流値が正常範囲内か否か再び判定が行われる。図１６の状態では、短絡に伴い一対の電極（61,62）の間の電流値が瞬時的に増大する。この結果、図１１に示すように、電流値（例えば最大値）が一時的にＩ２を越えることになり、電流値が正常範囲から外れる。従って、この場合には、ステップＳＴ４へ移行し、水位が正常範囲外と判断され、電源ＯＦＦ動作が行われる（ステップＳＴ５）。

　　このように、水位が極端に上昇した場合において、速やかに電源ＯＦＦ動作が行われると、万が一水が水槽（31）の外部へ溢れてしまったとしても、周辺機器へ漏電してしまうことを確実に防止できる。これにより、水処理装置（30）ないし空気調和装置（10）の信頼性を確保できる。

　　次いで、ステップＳＴ６では、電流値が０であったか否かの判定が行われる。水槽（31）内の水が仕切部（32）を越えて短絡が生じた場合、電流値が０になることはない。従って、ステップＳＴ９へ移行し、水が仕切部（32）をオーバーフローしたと判断される。この結果、ステップＳＴ１０において、所定時間待機する動作が行われ、給水の停止動作が継続される。このように、ステップＳＴ１０において停止動作が継続されることで、不用意な電圧の印加が行われることがない。また、この停止動作において、水槽（31）内の水が加湿エレメント（50）に徐々に吸収されることで、水槽（31）内の水位を下げていくことができる。

　　　〔テーパ部の作用効果〕
　　図１７に示すように、第２処理槽（38）の水位が仕切部（32）の上端近傍に位置したとする。本実施形態では、仕切部（32）の上端に先細りのテーパ部（32a）が形成されるため、仕切部（32）の上端部の表面張力が小さくなる。また、仕切部（32）の上端部に付着した水を、その自重により下方へ流すことができる。つまり、仕切部（32）の上端にテーパ部（32a）を形成することで、仕切部（32）の上端での水切れが良くなる。この結果、一対の電極（61,62）の間では、仕切部（32）の上端部に残存する水を介して、漏れ電流が生じたり、異常放電が生じたりすることを回避できる。

　　　　〔水位が正常範囲内にある場合の制御〕
　　図１８に示すように、水槽（31）内の水位が下がり、図１９に示すように、水位が正常範囲に至ると、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３、ステップＳＴ１１へと移行し、水位が正常範囲内と判断される。この結果、電源ＯＮ動作が開始され（ステップＳＴ１２）、通常の放電が行われる。

　　ステップＳＴ１２において通常の電源ＯＮ動作が行われると、ステップＳＴ１３で再び電流値が正常範囲内か否かの判定が行われる。ステップＳＴ１３において、水位が正常範囲にある場合、図９に示すように電流値がＩ１とＩ２の間の正常範囲内となり、電源ＯＮ動作が継続して行われる（ステップＳＴ１４、ステップＳＴ１２）。

　　一方、ステップＳＴ１３において、例えば水位が図１９のｈ４より低くなり、各電極（61,62）が空気中に露出されると、一対の電極（61,62）間の電流値が０となり、上述したように、ステップＳＴ１→ＳＴ２→ＳＴ３→ＳＴ４→ＳＴ５→ＳＴ６→ＳＴ７→ＳＴ８→ＳＴ２→…の順に移行する。

　　一方、ステップＳＴ１３において、例えば水位が仕切部（32）を越えることになり、電流値が正常範囲外で且つ電流値が０でない場合、ステップＳＴ１５→ＳＴ２→ＳＴ３→ＳＴ４→ＳＴ５→ＳＴ６→ＳＴ９→ＳＴ１０→ＳＴ２…の順に移行する。

　　　〔水位が放電孔の下端に位置する場合〕
　　図２０に示すように、水槽（31）内の水位が放電孔（35）の下端近傍に位置しているとする。ここで、各電極（61,62）の下端は、放電孔（35）の上端よりも上方に位置しているため、このような水位において、各電極（61,62）が水中に浸かることはない。

　　仮に、このような水位で電極（61,62）が水中に浸かってしまうと、放電孔（35）の下端の表面の温度が急上昇したり、異常放電が発生したりするという不具合を招く。これに対し、本実施形態では、各電極（61,62）の下端を放電孔（35）の上端よりも上方に位置させることで、このような状態で一対の電極（61,62）が導通することがない。従って、このような不具合を確実に回避できる。

　　－実施形態の効果－
　　上記実施形態によれば、放電ユニット（60）の一対の電極（61,62）を用いて水槽（31）内の水位を検出できるようにしている。このため、例えばフロートスイッチ等の他の水位検知手段の数を無くすことができ、部品点数の削減、ひいてはコストの削減を図ることができる。また、一対の電極（61,62）を水位検知手段として利用するため、フロートスイッチ等のように高電圧が印加されて故障してしまうこともない。従って、信頼性の高い水位検知手段を得ることができる。

　　ステップＳＴ３、ステップＳ１３において、一対の電流値が正常範囲内にあるか否かを検出することで、水位が電極（61,62）より低下しているか、あるいは処理槽（37,38）の水が仕切部（32）を越流しているかを速やかに判断でき、異常である場合に速やかに電源（71）をＯＦＦ状態とすることができる。この結果、通常の処理が実行できない条件下において、電源（71）のＯＮ状態が不用意に継続されることを回避できる。

　　また、水槽（31）内の水が溢れ出てしまった際にも、電源（71）がＯＦＦ状態になるため、周辺機器への漏電を回避でき、水処理装置の信頼性を確保できる。

　　ステップＳＴ８の給水ユニット（40）の給水動作中には、電源ＯＮ動作が禁止されるため、給水管（41）から各処理槽（37,38）へ供給される水を介して一対の電極（61,62）が短絡してしまうことを確実に防止できる。

　　ステップＳＴ２、ステップＳＴ３のように、通常のＯＮ動作よりも短い短時間ＯＮ動作において、電流値が正常範囲内であるか否か判断するため、電源（71）を過剰に長い時間ＯＮ状態にすることもなく、水位の異常を速やかに判断できる。従って、水位が異常である場合には速やかにＯＦＦ動作へ移行できる。

　　短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外で且つ電流が流れていない場合、給水部が一時的に給水動作を行う（ステップＳＴ７）。これにより、水位が電極（61,62）より低い状態において、この水位を正常範囲に近づけることができる。

　　短時間ＯＮ動作において、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲外で且つ電流が流れている場合、停止動作が行われ、加湿エレメント（50）から徐々に水が排出される（ステップＳＴ９）。これにより、水位が極端に高い状態において、この水位を正常範囲に近づけることができる。

　　図６の制御フローでは、一対の電極（61,62）間の電流値が正常範囲内に至るまで短時間ＯＮ動作及び検出部（73）による水位の判定が繰り返し行われる。このため、水槽（31）内の水位を確実に正常範囲へ収束させることができる。

　　図１７に示すように、仕切部（32）の上端にテーパ部（32a）を形成することで、仕切部（32）の上端部の水切れが改善され、漏れ電流の低減や、異常放電の回避を図ることができる。

　　各処理槽（37,38）に対応して１本ずつオーバーフロー管（57）を設けていないので、これらのオーバーフロー管（57）及びドレンパン（18）の水を介して一対の電極（61,62）が短絡してしまうこともない。

  　更に、図１５に示すように、一方のみの処理槽（37）に対応してオーバーフロー管（57）を設けたので、第１処理槽（37）の水位が第２処理槽（38）の水位よりも低くなり易い。つまり、水槽（31）では、２つの処理槽（37,38）の間で水位差が生じる。これにより、２つの処理槽（37,38）の水面の間における仕切部（32）の表面を介した沿面距離ｄが長くなる（図１７を参照）。この結果、水槽（31）の水位が比較的高い条件下において、２つの処理槽（37,38）の水の間の沿面距離ｄを十分確保できる。従って、このような条件下においても、速やかに正常な放電動作に復帰することができる。

　　仕切部（32）の通電部を放電孔（35）で構成することで、放電孔（35）内で気泡を発生でき、この気泡中で放電を生起できる。この結果、放電に伴って発生した、いわゆる活性種により、水の浄化・殺菌を行うことができる。

　　放電孔（35）の下端近傍に水位があるときにおいて、一対の電極（61,62）が通電することを確実に防止でき、異常放電の発生を確実に防止できる。

　　水位検知手段の数を無くすことのできる水処理装置（30）を備えた空気調和装置（加湿装置（10））を提供できる。

　　－実施形態の変形例－
　　上記実施形態については、以下のような変形例の構成としてもよい。

　　　〈変形例１〉
　　変形例１は、上記実施形態と水処理装置（30）の構成が異なるものである。具体的に、変形例１の水処理装置（30）は、電気分解により酸性水とアルカリ水とを生成する電気分解処理を行うように構成されている。つまり、水処理装置（30）の処理ユニットは、電気分解ユニット（80）で構成されている。

　　図２１に示すように、電気分解ユニット（80）は、上記実施形態と同様、第１電極（61）と第２電極（62）と電源ユニット（70）とを有している。第１電極（61）は、第１処理槽（37）に、第２電極（62）は、第２処理槽（38）に浸漬されている。第１電極（61）は、電源ユニット（70）の正極側に接続され、第２電極（62）は、電源ユニット（70）の負極側に接続される。つまり、電源ユニット（70）は、第１電極（61）に正の電圧を、第２電極（62）に負の電圧を印加する。電気分解ユニット（80）の仕切部（32）には、通電部としてイオン交換膜（81）が設けられている。

　　変形例１において、ＯＮ動作が行われると、第１処理槽（37）で水素イオンが生成され、第２処理槽（38）で水酸化物イオンが形成される。これにより、第１処理槽（37）では酸性水が、第２処理槽（38）ではアルカリ水が生成される。このように生成された酸性水やアルカリ水は、加湿エレメント（50）を介して放湿部（55）へ送られる。これにより、放湿部（55）を通過する空気を弱酸や弱アルカリにより脱臭・浄化することができる。

　　変形例１においても、上記実施形態と全く同様にして、処理槽（37,38）の水位の検知や、この水位の制御が行われる（図６を参照）。変形例１におけるそれ以外の作用効果は、上記実施形態と同様である。

　《その他の実施形態》
　　上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

　　上記実施形態の検出部（73）による水位の判定では、一対の電極（61,62）の間の電流値を、例えば電源（71）と電極（61,62）との間の電流経路の電流値に基づいて計測している。しかしながら、一対の電極（61,62）の間の電流値を、一対の電極（61,62）の間の電圧値（電位差）や、一対の電極（61,62）の間の抵抗値等の他の指標を用いて求めるようにしてもよい。

　　具体的には、例えば図６のステップＳＴ６において、一対の電極（61,62）の電位差が下限値より低い場合（ほぼ０である場合）、短絡が生じていると判断してステップＳＴ９へ移行し、そうでない場合、電極が水に浸かっていないと判断してステップＳＴ７へ移行する制御を行ってもよい。

　　また、上記実施形態では、ステップＳＴ１３において、電流値が正常範囲内にあることを判定し、そうである場合にＳＴ１４へ、そうでない場合にＳＴ１５へ移行している。しかしながら、例えばステップＳＴ１３において、電流値が正常範囲外であること（異常範囲であること）を判定し、そうである場合にＳＴ１５へ移行し、そうでない場合にＳＴ１４へ移行するようにしてもよい。

　　本実施形態に係る水処理装置（30）は、エアハンドリングユニット式の空気調和装置（10）に搭載されている。しかしながら、この水処理装置（30）を単に水の浄化や殺菌を行う装置（水浄化装置）に適用してもよいし、空気の加熱や冷却を行わない単なる加湿装置に適用してもよい。

　　また、本実施形態に係る水処理装置（30）では、一対の電極（61,62）以外に水位を検知する検知手段を設けていない。しかしながら、一対の電極（61,62）とは別に他の水位を検知する検知手段を付加してもよい。この場合にも、通常の構成と比較して、水位検知手段の数量を減らすことができ、コストを削減できる。

　　以上説明したように、本発明は、水処理装置及び加湿装置について有用である。

10      空気調和装置（加湿装置）
11      ケーシング（流路形成部材）
18      ドレンパン（受け部）
30      水処理装置
31      水槽
32      仕切部
32a     テーパ部
35      放電孔（小孔、通電部）
37      第１処理槽（処理槽）
38      第２処理槽（処理槽）
40      給水部
41      給水管
45      電磁弁（切換部）
46      弁制御部（切換部）
50      加湿エレメント（吸水部材、排出部）
54      浸漬部
55      放湿部
57      オーバーフロー管（排水管）
57a     流入口
57b     流出口
60      放電ユニット（処理ユニット）
61      第１電極（電極）
62      第２電極（電極）
70      電源ユニット
71      電源
72      電源制御部
73      検出部
80      電気分解ユニット（処理ユニット）
81      イオン交換膜（通電部、）

Claims (12)

1. 　　水が貯留される水槽（31）と、
   　　上記水槽（31）の内部を横方向に隣接する２つの処理槽（37,38）に区画するともに、該２つの処理槽（37,38）の水を電気的に通電可能な通電部（35,81）を有する絶縁性の仕切部（32）と、
   　　各々の上記処理槽（37,38）にそれぞれ１つずつ配置される一対の電極（61,62）と、該一対の電極（61,62）に電圧を印加する電源（71）と、該電源（71）を継続してＯＮ状態とするＯＮ動作と、該電源（71）をＯＦＦ状態とするＯＦＦ動作とを切り換える電源制御部（72）とを有する処理ユニット（60,80）と、
   　　上記各処理槽（37,38）へ水をそれぞれ供給する給水部（40）と、
   　　上記各処理槽（37,38）の水をそれぞれ排水する排出部（50）とを備え、
   　　上記処理ユニット（60,80）は、上記一対の電極（61,62）間の電流値に対応する指標に基づいて上記各処理槽（37,38）の水位を検出する検出部（73）を有する
   　　ことを特徴とする水処理装置。
2. 　　請求項１において、
   　　上記電源制御部（72）は、上記ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ＯＮ動作を継続させ、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記ＯＦＦ動作を実行させるように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
3. 　　請求項１又は２において、
   　　上記給水部（40）は、給水管（41）と、該給水管（41）からの給水動作と、給水の停止動作とを切り換える切換部（45,46）とを有し、上記ＯＮ動作と上記ＯＦＦ動作のうち該ＯＦＦ動作中のみ上記給水動作を行うように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
4. 　　請求項３において、
   　　上記電源制御部（72）は、上記ＯＦＦ動作の後に、上記ＯＮ動作よりも短い期間で上記電源（71）をＯＮ状態とする短時間ＯＮ動作を行うとともに、該短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が所定の正常範囲内にあることを検出すると上記ＯＮ動作を実行させ、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあることを検出すると上記ＯＦＦ動作を継続させるように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
5. 　　請求項４において、
   　　上記給水部（40）は、上記短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあり且つ上記一対の電極（61,62）の間の電流が流れていないことを検出すると上記給水動作を一時的に行うように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
6. 　　請求項４又は５において、
   　　上記排出部（50）は、上記各処理槽（37,38）の水を常時徐々に排出するように構成され、
   　　上記給水部（40）は、上記短時間ＯＮ動作中において、上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲外にあり且つ該一対の電極の間で電流が流れていることを検出すると、上記停止動作を行うように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
7. 　　請求項５又は６において、
   　　上記検出部（73）は、上記短時間ＯＮ動作中に上記検出部（73）が上記一対の電極（61,62）の間の電流値が上記正常範囲内にあることを検出するまで、該短時間ＯＮ動作を繰り返し実行し、該短時間ＯＮ動作毎に該一対の電極（61,62）の間の電流値が正常範囲内にあるか否かの判定を行うように構成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
8. 　　請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、
   　　上記仕切部（32）の上端には、上方に向かって先細なテーパ部（32a）が形成される
   　　ことを特徴とする水処理装置。
9. 　　請求項１乃至８のいずれか１つにおいて、
   　　上記２つの処理槽（37,38）のうちの一方の処理槽（37）のみに対応して設けられ、該処理槽（37）内における上記電極（61）の下端と上記仕切部（32）の上端との間に位置する流入口（57a）と、上記水槽（31）の下方に位置する流出口（57b）とが形成される排水管（57）と、
   　　上記排水管（57）の流出口（57b）から流出した水を回収する受け部（18）とを備えている
   　　ことを特徴とする水処理装置。
10. 　　請求項１乃至９のいずれか１つにおいて、
    　　上記通電部は、２つの処理槽（37,38）を互いに連通させる小孔（35）で構成され、
    　　上記処理ユニットは、上記小孔（35）の内部で放電を行う放電ユニット（60）で構成されることを特徴とする水処理装置。
11. 　　請求項１０において、
    　　上記一対の電極（61,62）の各々の下端は、上記小孔（35）の上端よりも高い位置にある
    　　ことを特徴とする水処理装置。
12. 　　空気流路（S）を形成する流路形成部材（11）と、
    　　請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の水処理装置（30）とを備え、
    　　上記水処理装置（30）の排出部は、上記各処理槽（37,38）に浸漬する浸漬部（54）と、上記空気流路（S）に配置される放湿部（55）とを有する吸水部材（50）で構成される
    　　ことを特徴とする加湿装置。

Images